25 años del FIDE trabajando por la eficiencia energética

A lo largo de sus 25 años, el Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE) ha sido capaz de convocar voluntades, conjuntar esfuerzos, concienciar sobre la importancia del ahorro de energía y concertar la participación de los agentes involucrados en el proceso.

Desde su creación en 1990, el FIDE ha tenido por objetivo inducir y promover el empleo racional de la energía eléctrica en la industria, la agricultura y los servicios, incidir en los hábitos de la población, y prestar servicios de asistencia técnica a los consumidores, tendientes al ahorro de energía y que impliquen un beneficio de carácter social o colectivo, en forma paralela y complementaria a la acción de la Comisión Federalde Electricidad (CFE) en materia de ahorro de energía.

Ver también: Ahorro de energía.

Acorde con estos propósitos, el trabajo y campo de acción del Fideicomiso han evolucionado para responder a las necesidades del sector energético. Por ello es posible identificar al menos cinco grandes etapas del desarrollo del FIDE a lo largo de este cuarto de siglo:

1. Proyectos demostrativos y de cultura del ahorro (1990). El FIDE realizó los primeros proyectos demostrativos en eficiencia energética para conocer las áreas de oportunidad y potenciales de ahorro existentes, así como demostrar su factibilidad y conveniencia. Poco tiempo después y haciendo uso de sus recursos patrimoniales, el Fideicomiso comenzó a ofrecer créditos a empresas de los sectores productivos, a tasas blandas y con periodos cortos de recuperación, para implementar proyectos de eficiencia energética y ahorro de energía.


2. Atención al sector doméstico en iluminación (1996). Durante esta etapa se implementaron los primeros programas de sustitución de lámparas incandescentes por fluorescentes compactas autobalastradas (LFCA) para usuarios de instalaciones eléctricas residenciales. Posteriormente, se implementaron programas de mayor escala, entregando cerca de 60 millones de LFCA a usuarios residenciales entre 1996 y 2012. Las acciones iniciadas en esta etapa continúan actualmente con la implementación de la última fase de atención al sector doméstico. Contando los 40 millones de LFCA que se distribuirán en poblaciones rurales, en total se habrán colocado más de 100 millones de focos ahorradores en todo el país, prácticamente eliminando los focos incandescentes y sentando un precedente a nivel mundial.


3. Incentivos para la transformación del mercado (1998). Se introdujeron proyectos de segunda generación con el fin de acelerar la transformación del mercado mediante estímulos económicos para la adquisición de equipos de alta eficiencia. Estos estímulos impulsaron una mayor oferta y demanda de equipos, financiamiento y servicios para el ahorro de energía eléctrica. Uno de los primeros fue el Programa de Motores Eléctricos y Compresores de Alta Eficiencia, realizado con un préstamo del Banco Interamericano de Desarrollo (BID), este programa operó entre 1998 y 2000, e incorporó 211 500 motores eficientes al parque industrial mexicano, una cifra considerable si se toma en cuenta que en aquel entonces menos de 3% de los motores del país eran de alta eficiencia. Asimismo, facilitó la entrada de la norma NOM-016-ENER-2010, donde se establecen los estándares de eficiencia para evitar el regreso de los motores ineficientes al mercado. Gracias a la combinación de estas acciones, 98% de los motores eléctricos comercializados en México son de alta eficiencia


4. Programas multicriterio (2002). Estos programas, que empezaron a atender necesidades energéticas, económicas y medioambientales, requirieron de un esquema de operación basado en un amplio acuerdo de ingeniería financiera en alianza con otros actores. Bajo un innovador mecanismo financiero que consistió en la apertura de una línea para el descuento de títulos de crédito de Nacional Financiera (Nafin) al FIDE, con garantía de la CFE se realizó el primer programa a nivel internacional para la sustitución de refrigeradores ineficientes en el sector doméstico. En sus diferentes etapas, este programa colocó 1.8 millones de refrigeradores eficientes. De la mano de la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales se desarrolló una infraestructura de Centros de Acopio y Destrucción (CAyD) para la extracción de los gases refrigerantes y disposición final de los equipos retirados, logrando con ello considerables beneficios ambientales. Actualmente opera un programa similar, con la participación de la Secretaría de Energía y de Economía, la CFE y Nafin, dirigido a las micro, pequeñas y medianas empresas, para la modernización de sus equipos.


5. Apoyo a la sustentabilidad energética (2013). La etapa más reciente de ampliación del campo de trabajo del FIDE ha seguido los compromisos nacionales establecidos en la legislación, los cuales determinan la reducción en la generación de energía con combustibles fósiles. Por ello, se ha intensificado la promoción de la generación de energía con recursos renovables y se ha incrementado el financiamiento de proyectos fotovoltaicos y de generación distribuida, en particular de cogeneración y microgeneración, tanto para empresas como para el sector residencial. Una de las mayores contribuciones del FIDE ha consistido en superar el escepticismo de los usuarios sobre la viabilidad y conveniencia del ahorro de energía eléctrica, logro que puede constatarse en los resultados obtenidos hasta el momento:

TWh: Terawatts hora.

tCO2e: Toneladas de bióxido de carbono evitadas

MW: Megawatts

MDP: Millones de pesos

James Clerk Maxwell y la teoría electromagnética de la luz

"Una época científica terminó y otra empezó con James Clerk Maxwell", dijo Albert Einstein. Heindrich Hertz le llamaba "Maestro Maxwell". Como muchos otros científicos, pensaban que el escocés era un genio. Pero también es uno de los más desconocidos científicos famosos.

Eso a pesar de que su pionero trabajo sobre la naturaleza de la luz cruzó fronteras del conocimiento que hicieron posibles tecnologías de las que dependemos en la actualidad en nuestras instalaciones eléctricas residenciales, desde teléfonos celulares y wifi hasta escáneres y hornos microondas, sin olvidar la radio y la televisión, unos pocos.

Además, su fascinación por el color resultó en la creación de la primera foto a color de la historia.

Primera fotografía a color de la historia, obtenida por Maxwell, una cinta de tartán escocés .

Pero, ¿quién era y por qué es tan admirado por sus iguales?

James Clerck Maxwell nació en Edimburgo en 1831, en el seno de una familia escocesa de la clase media, hijo único de un abogado de Edimburgo. Tras la temprana muerte de su madre a causa de un cáncer abdominal (la misma dolencia que pondría fin a su vida), recibió la educación básica en la Edimburg Academy, bajo la tutela de su tía Jane Cay.

Desde pequeño era tan curioso que su tía decía que "era humillante que un niño te preguntara tantas cosas que uno no podía responder".

Con tan sólo dieciséis años ingresó en la Universidad de Edimburgo, y en 1850 pasó a la Universidad de Cambridge, donde deslumbró a todos con su extraordinaria capacidad para resolver problemas relacionados con la física. Cuatro años más tarde se graduó en esta universidad, pero el deterioro de la salud de su padre le obligó a regresar a Escocia y renunciar a una plaza en el prestigioso Trinity College de Cambridge.

James C. Maxwell a los 23 años.

En 1856, poco después de la muerte de su padre, fue nombrado profesor de filosofía natural en el Marischal College de Aberdeen. Dos años más tarde se casó con Katherine Mary Dewar, hija del director del Marischal College. En 1860, tras abandonar la recién instituida Universidad de Aberdeen, obtuvo el puesto de profesor de filosofía natural en el King's College de Londres.

En esta época inició la etapa más fructífera de su carrera, e ingresó en la Royal Society (1861). En 1871 fue nombrado director del Cavendish Laboratory. Publicó dos artículos, clásicos dentro del estudio del electromagnetismo, y desarrolló una destacable labor tanto teórica como experimental en termodinámica; las relaciones de igualdad entre las distintas derivadas parciales de las funciones termodinámicas, denominadas relaciones de Maxwell, están presentes de ordinario en cualquier libro de texto de la especialidad.

Sin embargo, son sus aportaciones al campo del electromagnetismo las que lo sitúan entre los grandes científicos de la historia.

En 1865, basado en las teorías de Michael Faraday, Maxwell propuso la teoría electromagnética de la luz: "todo emisor luminoso produce un campo magnético oscilante perpendicular a otro eléctrico también oscilante, siendo la dirección de propagación perpendicular a ambos".

El magnetismo y la electricidad eran en ese entonces grandes desconocidos, y Faraday estaba haciendo todos los experimentos posibles para explorarlos. Había desarrollado aplicaciones prácticas como el dínamo y el motor, y logró entender detalladamente ambos fenómenos, aportando mucho a la manera en la que los concebimos. Enfocó la atención no tanto en el imán sino en el espacio que lo rodea. Dijo que no era sólo un pedazo de hierro, sino algo más complejo: es el centro de un sistema de invisibles tentáculos curvos que se extienden para atraer o rechazar otros imanes o metales. A ese sistema lo llamó 'campo'. Pero Faraday no pudo ir más lejos. Como era autodidacta había llegado al límite de sus capacidades: sencillamente, no contaba con los conocimientos académicos necesarios. Faraday dio un paso gigante para hacer por la electricidad y el magnetismo lo que Newton había hecho por la gravedad. Lo que faltaba era matemáticas. Faraday hizo contacto con Maxwell por correspondencia y estaba muy contento por haber encontrado a un matemático tan extraordinario; Maxwell aceptó el reto de demostrar matematicamente que la electricidad y el magnetismo estaban conectados, y que los dos juntos (electromagnetismo) podían crear diferentes tipos de ondas que iban a la misma velocidad, la velocidad de la luz.

Ver también: Cristiaan Huygens y la teoría ondulatoria de la luz.

Reveló también que la luz que los humanos podíamos detectar (la que llamamos "visible") era sólo una parte de la gama de ondas electromagnéticas, que incluyen ondas de radio, microondas, rayos X, rayos Gamma.

Pasó mucho tiempo antes de que los otros científicos aceptar que era una buena idea. Era demasiado radical.

Tomó casi 15 años antes de que alguien pudiera mostrar que ese concepto matemático era algo físico que se podía medir y producir en un laboratorio. El científico Heinrich Hertz produjo ondas de radio, tal como Maxwell predijo, las midió y confirmó que iban a la velocidad de la luz. Pero, aunque se complació por haber probado que Maxwell estaba en lo cierto, cuando le preguntaron cuáles eran las ramificaciones, respondió que ninguna.

No obstante, abrió el camino para que un científico realmente brillante, Einstein, tomara las ideas de Maxwell y las desarrollara hasta llegar a su teoría de la relatividad.

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Introducción al método del lumen para calcular la iluminación de un cuarto

Cuando se quiere calcular el número de luminarias que necesita efectivamente un espacio, se emplea un método de cálculo llamado método del lumen. Este método se utiliza en los casos que queremos conseguir una iluminación general difusa.

Ver también:  5 formas de iluminación de interiores.

No vamos a explicar este método a detalle, eso será objeto de siguientes entradas; sin embargo vamos a mencionar que un foco ahorrador de 15 w produce un flujo luminoso de 835 lúmenes, y un foco ahorrador de 25 w produce un flujo luminoso de 1750 lúmenes.

Si necesitamos iluminar una habitación estándar de 4 x 3 m (12 m²), y 2.40 m de altura, tomando en cuenta el método del lumen, necesitaríamos 5 focos ahorradores de 15 w, o 3 focos ahorradores de 25 w.

En conclusión podemos afirmar que para espacios con una altura de 2.40 m, se requiere:

• 1 foco de 15 w por cada 2.5 m² o
• 1 foco de 25 w por cada 4 m²

En el siguiente croquis en planta se puede apreciar una posible distribución de los focos ahorradores de 15 w.

Hace varios años existía la costumbre de iluminar un cuarto con un solo foco de 60 o 100 w. Pero esa costumbre, aunque generalizada, no significa que fuera correcta.

Actualmente deberíamos hacerlos la pregunta: ¿Están nuestros hogares correctamente iluminados?

Podemos apreciar la importancia de una buena iluminación para conseguir unas condiciones visuales adecuadas. Se ha mostrado la posibilidad de conseguir con unos simples cálculos cierta comodidad visual, prevenir posteriores molestias en los ojos, y realizar mejores instalaciones electricas residenciales.

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Temperatura de color

Para escoger las lámparas que usamos en las instalaciones eléctricas residenciales ayuda tomar en cuenta la Temperatura de Color.

La temperatura de color es una medida que se especifica en las lámparas y se refiere a la apariencia o tonalidad de la luz que emite la fuente luminosa. La forma en que vemos cierto ambiente depende de la tonalidad de la luz de la lámpara y es crucial para establecer una atmósfera de confort o frescura.

Aunque se mide en Kelvin, no estamos hablando de la temperatura que produce esta luz. Se refiere más bien al color que adquiere un cuerpo negro metálico calentado a una cierta temperatura medida en Kelvin. A medida que la temperatura aumenta, el color del cuerpo negro pasa al rojo, al anaranjado, al amarillo y al azul; por lo tanto, el matiz rojizo de una bombilla doméstica corresponde a una temperatura de color más baja que al azul de un día despejado.

Las fuentes de luz que percibimos rojizas o amarillentas tienen una temperatura de color debajo de los 3400 K y se denominan “luz cálida”, se usan en lugares donde se requiere un ambiente de hospitalidad y confort, por ejemplo, tiendas de ropa, hogar, restaurantes, etc.

Ver también: 5 formas de iluminación en interiores

Fuentes de luz con temperatura de color de 3500 K se consideran neutras y comúnmente son usadas en lugares de trabajo, incluyendo oficinas, salas de conferencias, bibliotecas, escuelas.

Las fuentes de luz que percibimos blancas y brillantes o azuladas tienen una temperatura de color arriba de los 3600 K y la luz se denomina “luz fría”; se usa en aplicaciones industriales, oficinas, hospitales, etc.

La llamada “luz de día” es la que imita a la luz del sol que entra por una ventana. Corresponde a unos 5000 K y se usa en joyerías, imprentas, consultorios, hospitales.

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5 formas de iluminación en interiores

Las posibles formas de iluminación que podemos utilizar para iluminar interiores en las instalaciones eléctricas residenciales son:

1. Iluminación directa: Cuando el 90% del flujo luminoso emitido, alcanza directamente el plano de trabajo. Las fuentes de luz usualmente son reflectores, y se usa cuando las necesidades de iluminación son mayores o iguales a 500 luxes.
   
2. Iluminación semidirecta: El 70% del flujo luminoso emitido alcanza directamente el plano de trabajo. Se suele utilizan para espacio con necesidades de iluminación entre los 200 y los 500 luxes.
   
3. Iluminación general difusa: El tipo, la altura y la distribución de la luminaria se hace con fin de obtener una iluminación uniforme de toda la zona a iluminar. Se suelen emplear lámparas fluorescentes y la mejor distribución consiste en filas simétricas. La ventaja de esta iluminación es que los puestos de trabajo se pueden cambiar cuando y donde se desee pero, por lo contrario, no podemos conseguir unos lugares más iluminados que otros. Es el más utilizado, al presentar las mejores condiciones de iluminación y dar un aspecto sereno y armonioso. Para espacios con necesidades de iluminación entre los 200 y los 75 luxes.
   
4. Iluminación semiindirecta: El 30% del flujo luminoso emitido alcanza directamente el plano de trabajo. Se suele utilizan para espacio con necesidades de iluminación entre los 75 y los 35 luxes.
   
5. Iluminación indirecta: Tan sólo el 10% del flujo luminoso emitido alcanza directamente el plano del trabajo. La iluminación es menor a los 35 luxes.
   

Ver también: iluminación eléctrica.

En la siguiente gráfica vemos un resumen de las diferentes formas de iluminación que podemos utilizar asi como el flujo luminoso de cada una de ellas:

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